KR20170114994A - System and method for measuring stress using the passive sensor - Google Patents

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KR20170114994A
KR20170114994A KR1020170044612A KR20170044612A KR20170114994A KR 20170114994 A KR20170114994 A KR 20170114994A KR 1020170044612 A KR1020170044612 A KR 1020170044612A KR 20170044612 A KR20170044612 A KR 20170044612A KR 20170114994 A KR20170114994 A KR 20170114994A
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Abstract

본 발명은 수동형 센서를 이용한 응력 측정 시스템 및 그 응력 측정 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 응력을 측정하고자 하는 대상물의 표면에 설치되어, 그 대상물의 응력을 전달받는 수동형 센서 및 상기 수동형 센서에 레이저를 조사하고, 이로부터 반사된 산란광 또는 형광의 스펙트럼을 측정한 다음, 상기 측정된 스펙트럼의 파수 변화에 기초하여 대상물의 응력을 측정하는 응력 측정장치를 구비하므로, 비접촉 방식으로 대상물의 응력 변화를 정확하게 측정할 수 있다.The present invention relates to a stress measuring system using a passive sensor and a stress measuring method thereof.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a stress, comprising the steps of: irradiating a passive sensor, which is provided on a surface of an object to be measured, with a stress of the object and a passive sensor to measure a spectrum of scattered light or fluorescence, And the stress measurement device for measuring the stress of the object based on the change in the wave number of the measured spectrum, it is possible to accurately measure the stress change of the object in a non-contact manner.

Description

수동형 센서를 이용한 응력 측정 시스템 및 그 응력 측정 방법{System and method for measuring stress using the passive sensor}Technical Field [0001] The present invention relates to a stress measurement system using a passive sensor,

본 발명은 수동형 센서를 이용한 응력 측정 시스템 및 그 응력 측정 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a stress measuring system using a passive sensor and a stress measuring method thereof.

일반적으로, 분광법은 분광계나 분광기 등을 사용하여 물질이 방출 또는 흡수하는 빛의 스펙트럼을 측정하고 이를 이용하여 해당 물질의 정성,정량 분석과 상태 분석을 하는 기술이며, 그 예로서, 라만 산란을 측정하여 물질을 분석하는 라만 분광법이 있다.Generally, a spectroscopic method is a technique for measuring the spectrum of light emitted or absorbed by a substance using a spectrometer or a spectroscope, and performing qualitative, quantitative analysis and state analysis of the substance using the spectrum. For example, Raman scattering And Raman spectroscopy to analyze the material.

아울러, 종래의 분광법은 대형 분광기와 발광장비를 필요로 하여 실내에서의 연구용으로만 활용되었으나, 최근에는 고해상도 CCD(Charge Coupled Device)의 개발과 고성능 레이저 기술의 발달로 인해 장비가 소형화되고 성능은 향상됨에 따라, 분광법을 다양한 분야에서 적용시킬 수 있는 환경적인 요인이 마련되고 있다.In addition, conventional spectroscopy requires a large-sized spectroscope and a light emitting device, and has been used only for indoor research. Recently, the development of a high-resolution CCD (Charge Coupled Device) , There are environmental factors that can apply the spectroscopic method in various fields.

한편, 건축 구조물과 같이 안전성이 요구되고 지속적인 유지보수가 필요한 대상물의 경우 응력이나 변형이 존재하는지의 여부를 파악하는 것이 매우 중요하므로, 건축 구조물의 응력을 측정하기 위한 용도로 스트레인 게이지를 설치하게 되는데, 스트레인 게이지의 설치를 위해서는 천공 작업을 실시해야 하므로, 해당 건축 구조물의 안전성에 악영향을 발생시킬 수 있고 설치 비용도 크게 발생하는 문제점이 있다. On the other hand, it is very important to understand whether there is stress or deformation in the case of an object requiring safety such as an architectural structure and continuous maintenance. Therefore, a strain gauge is installed to measure the stress of a building structure , The drilling operation must be carried out for the installation of the strain gauge, which may adversely affect the safety of the building structure and increase the installation cost.

즉, 전술한 분광법과 같은 기술을 적용함으로써, 분광기를 이용한 비접촉 방식으로 건축 구조물의 응력을 측정할 수 있도록 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
That is, development of a technology for measuring the stress of a building structure in a non-contact manner using a spectroscope is required by applying a technique such as the spectroscopic method described above.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 비접촉 방식으로 대상물의 응력 변화를 측정할 수 있는 수동형 센서를 이용한 응력 측정 시스템 및 그 응력 측정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a stress measuring system and a stress measuring method using a passive sensor capable of measuring a stress change of an object in a non-contact manner.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 응력을 측정하고자 하는 대상물의 표면에 설치되어, 그 대상물의 응력을 전달받는 수동형 센서; 및 상기 수동형 센서에 레이저를 조사하고, 이로부터 반사된 산란광 또는 형광의 스펙트럼을 측정한 다음, 상기 측정된 스펙트럼의 파수(Wavenumber) 변화에 기초하여 대상물의 응력을 측정하는 응력 측정장치;를 포함하는 응력 측정 시스템을 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a passive sensor which is installed on a surface of an object to be stressed and receives stress of the object. And a stress measuring device for irradiating the passive sensor with a laser, measuring a spectrum of scattered light or fluorescence reflected from the passive sensor, and measuring a stress of the object based on a change in the Wavenumber of the measured spectrum A stress measurement system is provided.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 수동형 센서는, 박막 형태로 형성되고, 대상물로부터 전달된 응력의 크기에 따라 산란광 또는 형광에서 측정되는 스펙트럼의 파수가 변화하는 물질을 포함하는 타겟이다.In a preferred embodiment, the passive type sensor is formed as a thin film, and is a target including a substance whose scattering light or the wave number of the spectrum measured in fluorescence changes according to the magnitude of the stress transmitted from the object.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 수동형 센서는, 산화 알루미늄, 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질 중 어느 하나의 물질을 포함한다.In a preferred embodiment, the passive sensor comprises any one of aluminum oxide, silicon dioxide, iron oxide and carbon double bond material.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 수동형 센서에 산화 알루미늄이 포함된 경우 상기 응력 측정장치로부터 조사된 레이저에 의해 형광이 반사되고, 상기 응력 측정장치는, 상기 수동형 센서로부터 반사된 형광으로부터 측정되는 형광 스펙트럼의 파수 변화를 분석하여 대상물의 응력을 측정한다.In a preferred embodiment, when aluminum oxide is included in the passive sensor, fluorescence is reflected by the laser irradiated from the stress measuring device, and the stress measuring device measures the fluorescence spectrum of the fluorescence spectrum measured from the fluorescence reflected from the passive sensor Analyze the change in wave number to measure the stress of the object.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 수동형 센서에 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질 중 어느 하나가 포함된 경우 상기 응력 측정장치로부터 조사된 레이저에 의해 산란광이 반사되고, 상기 응력 측정장치는, 상기 수동형 센서로부터 반사된 산란광으로부터 측정되는 라만 스펙트럼의 파수 변화를 분석하여 대상물의 응력을 측정한다.In a preferred embodiment, when the passive sensor includes any one of silicon dioxide, iron oxide, and carbon double bond material, the scattered light is reflected by the laser irradiated from the stress measuring device, The stress of the object is measured by analyzing the wave number change of the Raman spectrum measured from the scattered light reflected from the reflector.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 수동형 센서는, 사전에 제작된 수동형 센서를 대상물의 표면에 부착하는 방식으로 설치되거나, 대상물에 시공 또는 교체될 자재의 표면에 직접 증착한 후 그 자재를 대상물에 시공 또는 결합하는 방식으로 설치되거나, 대상물에 시공 또는 교체될 자재의 표면에 소정의 코팅막을 형성하고 열처리를 가하여 상기 수동형 센서를 성장시킨 후 그 자재를 대상물에 시공 또는 결합하는 방식으로 설치된다.In a preferred embodiment, the passive sensor is installed in a manner that attaches the passive sensor manufactured in advance to the surface of the object, or directly deposits the material on the surface of the material to be installed or replaced on the object, Or a method in which a predetermined coating film is formed on the surface of a material to be installed or replaced in an object and a heat treatment is applied thereto to grow the passive sensor and then the material is installed or joined to the object.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 수동형 센서는 단결정 구조로 형성되고, 상기 응력 측정장치는, 결정 방향이 다르게 설치된 단결정 구조의 수동형 센서들을 이용하여 각 방향별 응력의 크기를 측정한다.In a preferred embodiment, the passive sensor is formed in a single crystal structure, and the stress measuring device measures the magnitude of stress in each direction by using passive sensors having a single crystal structure provided with different crystal orientations.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 수동형 센서는 다결정 구조로 형성되고, 상기 응력 측정장치는, 다결정 구조의 수동형 센서를 이용하여 대상물로부터 전달된 응력 크기의 총합을 측정한다.In a preferred embodiment, the passive sensor is formed of a polycrystalline structure, and the stress measuring device measures a sum of the stress magnitudes transmitted from the object using a passive sensor of a polycrystalline structure.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 응력 측정장치는, 레이저를 생성하는 레이저부; 상기 레이저부로부터 생성된 레이저를 상기 수동형 센서의 표면에 조사하고, 상기 수동형 센서로부터 반사된 산란광 또는 형광을 수집하는 탐침부; 상기 탐침부를 통해 수집된 산란광 또는 형광의 스펙트럼을 측정하는 분광부; 및 상기 측정된 스펙트럼의 현재 파수와 과거에 측정된 초기 파수 간의 변화량에 기초하여 대상물에 유도된 상대 응력 또는 절대 응력을 측정하고, 현재 파수의 이동 방향에 기초하여 대상물에 유도된 특정 응력이 압축 응력 또는 인장 응력에 의한 것인지의 여부를 판별하는 판별부;를 포함한다.
In a preferred embodiment, the stress measurement device comprises: a laser part for generating a laser; A probe for irradiating the laser generated from the laser part to the surface of the passive sensor and collecting scattered light or fluorescence reflected from the passive sensor; A spectroscopic unit for measuring spectra of scattered light or fluorescence collected through the probe unit; And measuring a relative stress or an absolute stress induced in the object based on the amount of change between the present wave number of the measured spectrum and the past wave number measured in the past and determining a specific stress induced in the object based on the moving direction of the present wave number, Or a tensile stress on the basis of the tensile stress.

또한, 본 발명은 수동형 센서 및 응력 측정장치를 포함하는 응력 측정 시스템에서 수행되는 응력 측정 방법으로서, (1) 상기 응력 측정장치가, 응력을 측정하고자 하는 대상물의 표면에 설치되어 그 대상물의 응력을 전달받는 수동형 센서에 레이저를 조사하고, 상기 수동형 센서로부터 반사된 산란광 또는 형광을 수집하는 단계; 및 (2) 상기 응력 측정장치가, 상기 수집된 산란광 또는 형광의 스펙트럼을 측정한 다음, 상기 측정된 스펙트럼의 파수(Wavenumber) 변화에 기초하여 대상물의 응력을 측정하는 단계;를 포함하는 응력 측정 방법을 제공한다.Further, the present invention is a stress measuring method performed in a stress measuring system including a passive sensor and a stress measuring device, wherein (1) the stress measuring device is installed on a surface of an object to be measured for stress, Irradiating a passive sensor to be delivered with a laser, and collecting scattered light or fluorescence reflected from the passive sensor; And (2) measuring the spectrum of the collected scattered light or fluorescence, and then measuring the stress of the object based on a change in the Wavenumber of the measured spectrum, .

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (2)단계는, (2-1) 상기 응력 측정장치가, 상기 수집된 산란광 또는 형광의 스펙트럼을 측정하는 단계; 및 (2-2) 상기 응력 측정장치가, 상기 측정된 스펙트럼의 현재 파수와 과거에 측정된 초기 파수 간의 변화량에 기초하여 대상물에 유도된 상대 응력 또는 절대 응력을 측정하고, 현재 파수의 이동 방향에 기초하여 대상물에 유도된 특정 응력이 압축 응력 또는 인장 응력에 의한 것인지의 여부를 판별하는 단계;를 포함한다.In a preferred embodiment, the step (2) includes the steps of: (2-1) measuring the spectrum of the collected scattered light or fluorescence; And (2-2) the stress measuring device measures a relative stress or an absolute stress induced in the object based on a change amount between a present wave number of the measured spectrum and an initial wave number measured in the past, And determining whether or not the specific stress induced in the object is based on compressive stress or tensile stress.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (2-2)단계에서 상기 응력 측정장치는, 상기 수동형 센서가 대상물에 최초 설치된 시점에 측정된 초기 파수와 현재 파수를 비교하고, 그 변화량에 근거하여 대상물에 유도된 상대 응력을 측정한다.In a preferred embodiment, in the step (2-2), the stress measuring device compares an initial wave number measured at the time when the passive sensor is initially installed on the object with a present wave number, and induces The relative stress is measured.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (2-2)단계에서 상기 응력 측정장치는, 상기 수동형 센서와 동일한 분말 상태의 물질로부터 측정된 초기 파수와 현재 파수를 비교하고, 그 변화량에 근거하여 대상물에 유도된 절대 응력을 측정한다.In a preferred embodiment, in the step (2-2), the stress measuring device compares an initial wave number measured from the same powdery material as the passive sensor with a present wave number, and based on the variation, Measured absolute stress.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (1)단계에서 상기 수동형 센서는, 박막 형태로 형성되고, 대상물로부터 전달된 응력의 크기에 따라 산란광 또는 형광에서 측정되는 스펙트럼의 파수가 변화하는 물질을 포함하는 타겟이다.In a preferred embodiment, in the step (1), the passive type sensor is formed in a thin film shape, and the scattered light or the spectrum of the spectrum measured in fluorescence changes according to the magnitude of the stress transmitted from the object. to be.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (1)단계에서 상기 수동형 센서는, 산화 알루미늄, 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질 중 어느 하나의 물질을 포함한다.In a preferred embodiment, in the step (1), the passive sensor includes any one of aluminum oxide, silicon dioxide, iron oxide, and carbon double bond material.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (1)단계에서, 상기 수동형 센서에 산화 알루미늄이 포함된 경우 상기 응력 측정장치로부터 조사된 레이저에 의해 형광이 반사되고, 상기 제 (2)단계에서 상기 응력 측정장치는, 상기 수동형 센서에서 반사된 형광으로부터 측정되는 스펙트럼의 파수 변화를 분석하여 대상물의 응력을 측정한다.In a preferred embodiment, in the step (1), when aluminum oxide is contained in the passive sensor, fluorescence is reflected by the laser irradiated from the stress measuring device, and in the step (2) Analyzes the change in the wave number of the spectrum measured from the fluorescence reflected from the passive sensor to measure the stress of the object.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (1)단계에서, 상기 수동형 센서에 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질 중 어느 하나가 포함된 경우 상기 응력 측정장치로부터 조사된 레이저에 의해 산란광이 반사되고, 상기 제 (2)단계에서 상기 응력 측정장치는, 상기 수동형 센서에서 반사된 산란광으로부터 측정되는 스펙트럼의 파수 변화를 분석하여 대상물의 응력을 측정한다.In a preferred embodiment, when the passive sensor includes any one of silicon dioxide, iron oxide, and carbon double bond material in the step (1), scattered light is reflected by the laser irradiated from the stress measuring device, In step (2), the stress measuring apparatus measures the stress of the object by analyzing the change in the wave number of the spectrum measured from the scattered light reflected from the passive sensor.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (1)단계에서 상기 수동형 센서는, 사전에 제작된 수동형 센서를 대상물의 표면에 부착하는 방식으로 설치되거나, 대상물에 시공 또는 교체될 자재의 표면에 직접 증착한 후 그 자재를 대상물에 시공 또는 결합하는 방식으로 설치되거나, 대상물에 시공 또는 교체될 자재의 표면에 소정의 코팅막을 형성하고 열처리를 가하여 상기 수동형 센서를 성장시킨 후 그 자재를 대상물에 시공 또는 결합하는 방식으로 설치된다.In a preferred embodiment, in the step (1), the passive type sensor may be installed by attaching a previously manufactured passive type sensor to a surface of an object, or may be directly deposited on a surface of a material to be installed or replaced A method in which a predetermined coating film is formed on the surface of a material to be installed or replaced on the object, and the passive sensor is grown by applying a heat treatment to the surface of a material to be installed or bonded to the object, Respectively.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (1)단계에서, 상기 수동형 센서는 단결정 구조로 형성되고, 상기 제 (2)단계에서 상기 응력 측정장치는, 결정 방향이 다르게 설치된 단결정 구조의 수동형 센서들을 이용하여 각 방향별 응력의 크기를 측정한다.In a preferred embodiment, the passive sensor is formed in a single crystal structure in the step (1), and in the step (2), the stress measuring device uses passive sensors having a single crystal structure having different crystal orientations Measure the magnitude of stress in each direction.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (1)단계에서, 상기 수동형 센서는 다결정 구조로 형성되고, 상기 제 (2)단계에서 상기 응력 측정장치는, 다결정 구조의 수동형 센서를 이용하여 대상물로부터 전달된 응력 크기의 총합을 측정한다.
In a preferred embodiment, the passive sensor is formed in a polycrystalline structure in the step (1), and in the step (2), the stress measuring device measures a stress transmitted from the object using a passive sensor of a polycrystalline structure Measure the sum of the sizes.

전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 응력을 측정하고자 하는 대상물의 표면에 설치되어 그 대상물의 응력을 전달받는 수동형 센서와, 상기 수동형 센서에 레이저를 조사하고 이로부터 반사된 산란광 또는 형광의 스펙트럼을 측정한 다음, 상기 측정된 스펙트럼의 파수 변화에 기초하여 대상물의 응력을 측정하는 응력 측정장치를 구비하므로, 응력 측정장치를 이용하는 비접촉 방식으로 대상물의 응력 변화를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is provided a passive sensor which is provided on a surface of an object to be measured for stress and receives a stress of the object, and a sensor for irradiating the passive sensor with a laser and a spectrum of scattered light or fluorescence reflected therefrom. And then measuring the stress of the object based on the change in the wave number of the measured spectrum, there is an effect that the stress change of the object can be accurately measured by the non-contact method using the stress measuring device.

또한, 본 발명은 대상물에 유도된 응력이 압축 응력 또는 인장 응력에 의한 것인지의 여부를 판별할 수 있다.Further, the present invention can determine whether the stress induced in the object is due to compressive stress or tensile stress.

또한, 본 발명은 응력 측정장치를 대상물에 직접적으로 접촉시키거나 고정하지 않는 비접촉 방식으로 응력 측정이 가능하므로, 건축 구조물 및 토목 구조물의 안전성에 악영향을 발생시키지 않고 응력 측정이 가능한 효과가 있다.In addition, since stress measurement can be performed in a noncontact manner in which the stress measuring apparatus is directly contacted with or not fixed to an object, stress can be measured without causing adverse effects on the safety of building structures and civil engineering structures.

또한, 본 발명은, 수동형 센서에 대한 전원 공급이나 전기적인 배선이 필요하지 않으므로, 별도의 유지관리 비용 및 설치 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.Further, since the present invention does not require power supply or electrical wiring for the passive sensor, it is possible to reduce maintenance and installation costs.

또한, 본 발명은, 소정 길이의 탐침부를 이용하여 대상물에 레이저를 조사하고 반사된 산란광이나 형광을 수집할 수 있으므로, 사용자의 접근이 어려운 위치의 응력 측정을 수월하게 하는 효과가 있다.Further, the present invention has an effect of facilitating the stress measurement at a position where the user is difficult to approach because the object can be irradiated with the laser and the reflected scattered light or fluorescence can be collected by using the probe part having a predetermined length.

또한, 본 발명은, 수동형 센서로 구성되는 산화 알루미늄, 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질의 물적 특성 및 화학적 특성이 우수하므로, 그 수동형 센서를 자주 교체할 필요없이 대상물의 설계 수명동안 사용이 가능한 효과가 있다.
Further, the present invention is excellent in physical properties and chemical properties of aluminum oxide, silicon dioxide, iron oxide and carbon double bond materials constituted by passive sensors, so that the passive sensor can be used during the design life of the object without frequent replacement It is effective.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 응력 측정 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2a는 단결정 구조의 수동형 센서를 설명하기 위한 도면.
도 2b는 다결정 구조의 수동형 센서를 설명하기 위한 도면.
도 2c는 부착 방식으로 설치된 수동형 센서를 설명하기 위한 도면.
도 2d는 증착 방식으로 설치된 수동형 센서를 설명하기 위한 도면.
도 2e는 코팅막에 열처리를 가하는 방식으로 설치된 수동형 센서를 설명하기 위한 도면.
도 3은 이산화 규소로 이루어진 수동형 센서의 라만 스펙트럼을 보여주는 그래프.
도 4는 산화철로 이루어진 수동형 센서의 라만 스펙트럼을 보여주는 그래프.
도 5는 탄소이중결합물질으로 이루어진 수동형 센서의 라만 스펙트럼을 보여주는 그래프.
도 6은 산화 알루미늄으로 이루어진 수동형 센서의 형광 스펙트럼을 보여주는 그래프.
도 7은 응력 측정 시스템의 응력 측정장치를 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 응력 측정 방법을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining a stress measurement system according to an embodiment of the present invention;
2A is a view for explaining a passive type sensor having a single crystal structure;
Fig. 2B is a view for explaining a passive sensor of a polycrystalline structure. Fig.
FIG. 2C is a view for explaining a passive type sensor installed in an attaching manner; FIG.
2D is a view for explaining a passive type sensor installed in a deposition system.
FIG. 2E is a view for explaining a passive type sensor installed in a manner that heat treatment is applied to a coating film; FIG.
3 is a graph showing the Raman spectrum of a passive sensor made of silicon dioxide;
4 is a graph showing a Raman spectrum of a passive sensor made of iron oxide.
5 is a graph showing Raman spectrum of a passive sensor made of carbon double bond material.
6 is a graph showing the fluorescence spectrum of a passive sensor made of aluminum oxide.
7 is a view for explaining a stress measurement apparatus of a stress measurement system.
8 is a view for explaining a stress measurement method according to an embodiment of the present invention.

하기의 설명에서 본 발명의 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.It should be understood that the specific details of the invention are set forth in the following description to provide a more thorough understanding of the present invention and that the present invention may be readily practiced without these specific details, It will be clear to those who have knowledge.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8. FIG.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 응력 측정 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2a는 단결정 구조의 수동형 센서를 설명하기 위한 도면이며, 도 2b는 다결정 구조의 수동형 센서를 설명하기 위한 도면이며, 도 2c는 부착 방식으로 설치된 수동형 센서를 설명하기 위한 도면이며, 도 2d는 증착 방식으로 설치된 수동형 센서를 설명하기 위한 도면이며, 도 2e는 코팅막에 열처리를 가하는 방식으로 설치된 수동형 센서를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 이산화 규소로 이루어진 수동형 센서의 라만 스펙트럼을 보여주는 그래프이며, 도 4는 산화철로 이루어진 수동형 센서의 라만 스펙트럼을 보여주는 그래프이며, 도 5는 탄소이중결합물질으로 이루어진 수동형 센서의 라만 스펙트럼을 보여주는 그래프이며, 도 6은 산화 알루미늄으로 이루어진 수동형 센서의 형광 스펙트럼을 보여주는 그래프이며, 도 7은 응력 측정 시스템의 응력 측정장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a stress measurement system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a view for explaining a passive sensor having a single crystal structure, FIG. 2B is a view for explaining a passive sensor of a polycrystalline structure And FIG. 2C is a view for explaining a passive type sensor installed in a deposition system. FIG. 2C is a view for explaining a passive type sensor installed in a deposition system. FIG. FIG. 4 is a graph showing a Raman spectrum of a passive type sensor made of iron oxide, FIG. 5 is a graph showing a Raman spectrum of a passive type sensor made of carbon double bond material, FIG. Fig. 6 is a graph showing a passive type sensor made of aluminum oxide Is a graph showing the fluorescent spectrum, Figure 7 is a view for explaining a stress measuring device for stress measurement system.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 응력 측정 시스템은, 수동형 센서(100) 및 응력 측정장치(200)를 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 1 to 7, a stress measurement system according to an embodiment of the present invention includes a passive sensor 100 and a stress measurement device 200.

상기 수동형 센서(100)는 응력을 측정하고자 하는 대상물(10)의 표면에 설치되는 것으로, 대상물(10)에 설치된 상태에서 그 대상물(10)에서 발생하는 응력이 전달되며, 후술할 응력 측정장치(200)가 레이저를 조사하여 대상물(10)의 응력을 측정하기 위한 용도의 타겟으로 사용될 수 있다.The passive sensor 100 is installed on the surface of the object 10 to be measured for stress and transmits the stress generated by the object 10 in a state where the object 10 is installed on the object 10, 200 may be used as a target for the purpose of measuring the stress of the object 10 by irradiating a laser.

여기서, 전술한 대상물(10)은 비접촉 방식으로 응력을 측정하고자 하는 다양한 구조물을 뜻하는 것으로, 일 예로서, 건축 구조물이거나 토목 구조물일 수 있다. 아울러, 전술한 비접촉 방식은 후술할 응력 측정장치(200)가 대상물(10)에 접촉되지 않더라도 그 대상물(10)의 응력을 측정할 수 있다는 것이며, 상기 수동형 센서(100)가 비접촉 상태라는 것을 의미하지는 않는다.Here, the object 10 refers to various structures for measuring stress in a non-contact manner. For example, the object 10 may be an architectural structure or a civil engineering structure. The non-contact method described above means that the stress of the object 10 can be measured even if the stress measuring apparatus 200 to be described later does not contact the object 10 and it means that the passive sensor 100 is in a non- I do not.

상기 수동형 센서(100)는 원형, 사각형 또는 다각형의 형태로 이루어지고 소정의 두께를 갖는 타겟으로 구현될 수 있는데, 특히, 대상물(10)의 응력을 효율적으로 전달받을 수 있도록 박막 형태로 형성하는 것이 바람직하다.The passive sensor 100 may be a circular, square, or polygonal target and may be implemented as a target having a predetermined thickness. Particularly, the passive sensor 100 may be formed as a thin film so as to receive stress of the object 10 efficiently desirable.

또한, 상기 수동형 센서(100)는 대상물(10)로부터 전달된 응력의 크기에 따라 산란광 또는 형광에서 측정되는 스펙트럼의 파수(Wavenumber)가 변화하는 물질, 예컨대, 압전분광특성을 갖는 산화 알루미늄, 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질 중 어느 하나의 물질을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 전술한 탄소이중결합물질은 흑연을 포함할 수 있다.In addition, the passive type sensor 100 may be formed of a material that changes the wavenumber of the spectrum measured in the scattered light or fluorescence depending on the magnitude of the stress transmitted from the object 10, such as aluminum oxide having piezoelectric spectroscopic characteristics, , Iron oxide, and carbon double bond material. Here, the carbon double bond material may include graphite.

아울러, 상기 수동형 센서(100)는, 도 2a에 도시된 단결정 구조로 형성되거나, 도 2b에 도시된 다결정 구조로 형성될 수 있다. 단결정 구조의 수동형 센서(100)는 특정한 방향에서 전달되는 응력의 크기를 측정하는 용도로 사용될 수 있고, 다결정 구조의 수동형 센서(100)는 대상물(10)로부터 전달된 응력 크기의 총합을 측정하는 용도로 사용될 수 있다.In addition, the passive sensor 100 may have a single crystal structure shown in FIG. 2A or a polycrystalline structure shown in FIG. 2B. The passive type sensor 100 having a single crystal structure can be used for measuring the magnitude of stress transmitted in a specific direction and the passive type sensor 100 having a polycrystalline structure can be used for measuring the total sum of the stresses transmitted from the object 10 .

또한, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 수동형 센서(100)는 사전에 제작한 후 대상물(10)의 표면에 부착하는 방식으로 설치되거나, 도 2d에 도시된 바와 같이, 대상물(10)에 시공 또는 교체될 자재(11)의 표면에 직접 증착한 후 그 자재(11)를 대상물(10)에 시공 또는 결합하는 방식으로 설치되거나, 도 2e에 도시된 바와 같이, 대상물(10)에 시공 또는 교체될 자재(11)의 표면에 소정의 코팅막을 형성하고 열처리를 가하여 상기 수동형 센서(100)를 성장시킨 후 그 자재(11)를 대상물(10)에 시공 또는 결합하는 방식으로 설치될 수 있다.2C, the passive sensor 100 may be installed in a manner such that it is attached to the surface of the object 10 after being manufactured in advance, or may be installed in a manner such that, as shown in FIG. 2D, Or directly on the surface of the material to be replaced 11 and then installing or bonding the material 11 to the object 10 or by installing or replacing the object 10 as shown in Figure 2e, The passive sensor 100 may be grown by forming a predetermined coating film on the surface of the material 11 to be processed and then heat treatment may be applied thereto and then the material 11 may be installed or joined to the object 10.

이때, 단일성분 접착제와 이액형 접착제를 포함하는 접착제를 이용하여 상기 수동형 센서(100)를 대상물(10)의 표면에 부착시킬 수 있고, 물리적 기상 증착법 및 원자층 증착법을 포함하는 증착법을 이용하여 상기 수동형 센서(100)를 대상물(10)에 시공 또는 교체될 자재(11)의 표면에 직접 증착시킬 수 있다.At this time, the passive sensor 100 can be attached to the surface of the object 10 using a single-component adhesive and an adhesive including a liquid-type adhesive, and the physical vapor deposition method and the atomic layer deposition method can be used. The passive sensor 100 can be directly deposited on the surface of the material 11 to be installed or replaced in the object 10. [

또한, 전술한 코팅막은 알루미늄을 포함하여 열처리 이후에 압전분광특성을 갖는 물질로 구비될 수 있고, 용융도금(Hot dip-coating) 공정을 통해 코팅되며, 열처리는 700℃ 내지 800℃의 열을 4시간 내지 5시간 동안 가하는 풀림(annealing)방식으로 이루어질 수 있다. 또한, 전술한 열처리에 의해 코팅막의 표면에 상기 수동형 센서(100)가 성장된다.In addition, the above-mentioned coating film may be made of a material having piezoelectric spectroscopic characteristics after heat treatment including aluminum, coated through a hot dip-coating process, and heat treatment may be performed at a temperature of 700 to 800 ° C. Annealing for 5 hours to 5 hours. Further, the passive sensor 100 is grown on the surface of the coating film by the above-mentioned heat treatment.

한편, 대상물(10)에서 발생할 수 있는 응력이 상대적으로 클 경우 대상물(10)에 시공 또는 교체될 자재의 표면에 상기 수동형 센서(100)를 직접 증착하거나 코팅막을 형성하고 열처리를 가하는 방식으로 설치하는 것이 바람직하고, 대상물(10)에서 발생할 수 있는 응력이 상대적으로 작으면 상기 수동형 센서(100)를 대상물(10) 표면에 부착하는 방식으로 설치하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the stress that may occur in the object 10 is relatively large, the passive sensor 100 is directly deposited on the surface of the material to be installed or replaced in the object 10, or a coating film is formed and heat treatment is applied It is preferable to install the passive type sensor 100 on the surface of the object 10 if the stress that may be generated in the object 10 is relatively small.

또한, 상기 수동형 센서(100)에 산화 알루미늄, 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질 중 어느 하나가 포함된 경우 외부에서 레이저를 조사하면 산란광이 반사되며, 후술할 응력 측정장치(200)를 이용하여 이를 수집하고 산란광으로부터 측정되는 라만 스펙트럼의 파수를 분석할 수 있다.When the passive sensor 100 includes any one of aluminum oxide, silicon dioxide, iron oxide, and carbon double bond materials, scattered light is reflected when an external laser is irradiated, and the stress measurement device 200 This can be collected and the wavenumbers of Raman spectra measured from the scattered light can be analyzed.

예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수동형 센서(100)가 이산화 규소로 이루어진 경우, 그 수동형 센서(100)의 산란광에서 측정되는 라만 스펙트럼은 하나의 첨두값을 가지며 그 파수는 519 cm-1이고, 전술한 첨두값은 해당 수동형 센서(100)에 압축 응력이 전달되면 양의 방향으로 이동하고 인장 응력이 전달되면 음의 방향으로 이동하게 된다.For example, as shown in FIG. 3, when the passive sensor 100 is made of silicon dioxide, the Raman spectrum measured in the scattered light of the passive sensor 100 has a peak value and its wave number is 519 cm -1 . When the compressive stress is transmitted to the passive sensor 100, the peak value moves in the positive direction. When the tensile stress is transmitted, the peak value moves in the negative direction.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수동형 센서(100)가 산화철로 이루어진 경우에는, 그 수동형 센서(100)의 산란광에서 측정되는 라만 스펙트럼은 다섯 개의 첨두값을 갖게 되고 그 파수는 각각 224 cm-1, 289 cm-1, 410 cm-1, 493 cm-1, 1319 cm-1이며, 전술한 첨두값들은 해당 수동형 센서(100)에 압축 응력이 전달되면 양의 방향으로 이동하고 인장 응력이 전달되면 음의 방향으로 이동한다.4, when the passive sensor 100 is made of iron oxide, the Raman spectrum measured at the scattered light of the passive sensor 100 has five peak values, and the wave numbers thereof are 224 cm -1 , 289 cm -1 , 410 cm -1 , 493 cm -1 and 1319 cm -1 , and the above-mentioned peak values move in the positive direction when the compressive stress is transmitted to the passive sensor 100, When it is transmitted, it moves in the negative direction.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수동형 센서(100)가 탄소이중결합물질인 흑연으로 이루어진 경우, 그 수동형 센서(100)의 산란광에서 측정되는 라만 스펙트럼은 세 개의 첨두값을 가지며 그 파수는 각각 1341 cm-1, 1564 cm-1, 2689 cm-1이고, 전술한 첨두값들은 해당 수동형 센서(100)에 압축 응력이 전달되면 양의 방향으로 이동하고 인장 응력이 전달되면 음의 방향으로 이동한다.5, when the passive sensor 100 is made of graphite, which is a carbon double bond material, the Raman spectrum measured in the scattered light of the passive sensor 100 has three peak values, and the wave number thereof is 1341 cm -1 , 1564 cm -1 and 2689 cm -1 , respectively. The above-mentioned peak values move in the positive direction when the compressive stress is transmitted to the passive sensor 100, and move in the negative direction when the tensile stress is transmitted do.

다만, 전술한 산화 알루미늄의 경우에는 산란광과 함께 형광이 반사되게 되는데, 그 형광으로부터 측정되는 형광 스펙트럼의 강도가 라만 스펙트럼의 강도에 비해 상대적으로 높고 응력에 대한 민감도가 우수하므로, 상기 수동형 센서(100)를 산화 알루미늄으로 구비하였을 경우에는 형광 스펙트럼을 분석하거나 형광 밴드를 분석하는 것이 바람직하다.However, in the case of the above-mentioned aluminum oxide, fluorescence is reflected together with scattered light. Since the intensity of the fluorescence spectrum measured from the fluorescence is relatively higher than the intensity of the Raman spectrum and is excellent in sensitivity to stress, ) Is provided as aluminum oxide, it is preferable to analyze the fluorescence spectrum or to analyze the fluorescent band.

즉, 도 6을 참조하면, 상기 수동형 센서(100)가 산화 알루미늄으로 이루어진 경우, 그 수동형 센서(100)의 산란광에서 측정되는 형광 스펙트럼은 두 개의 첨두값을 가지며 그 파수는 14402 cm-1, 14432 cm-1이고, 전술한 첨두값들은 해당 수동형 센서(100)에 압축 응력이 전달되면 음의 방향으로 이동하고 인장 응력이 전달되면 양의 방향으로 이동하게 된다.6, when the passive type sensor 100 is made of aluminum oxide, the fluorescence spectrum measured in the scattered light of the passive type sensor 100 has two peak values, and its wave number is 14402 cm -1 , 14432 cm < -1 >, the above-mentioned peak values move in the negative direction when the compressive stress is transmitted to the passive sensor 100, and move in the positive direction when the tensile stress is transmitted.

따라서, 후술할 응력 측정장치(200)에는, 상기 수동형 센서(100)를 구성하고 있는 물질에 따른 파수의 값이 초기 파수 또는 기준값으로 저장되며, 이를 현재 파수와 비교하는 방식으로 파수의 변화를 측정할 수 있다.Therefore, in the stress measuring device 200 to be described later, the value of the wave number according to the material constituting the passive sensor 100 is stored as the initial wave number or the reference value, and the change of the wave number is measured can do.

상기 응력 측정장치(200)는 상기 수동형 센서(100)를 이용하여 대상물(10)의 응력을 측정하기 위한 것으로, 레이저부(210), 탐침부(220), 분광부(230) 및 판별부(240)를 포함하여 구성된다.The stress measuring apparatus 200 is for measuring a stress of the object 10 using the passive sensor 100 and includes a laser unit 210, a probe unit 220, a light-splitting unit 230, 240).

여기서, 상기 응력 측정장치(200)는 상기 수동형 센서(100)에 레이저를 조사하고, 이로부터 반사된 산란광 또는 형광의 스펙트럼을 측정한 다음, 상기 측정된 스펙트럼의 파수 변화에 기초하여 대상물(10)의 응력을 측정하는 형태로 구현될 수 있다.Here, the stress measuring apparatus 200 irradiates the passive sensor 100 with a laser, measures a spectrum of scattered light or fluorescence reflected from the passive sensor 100, and then measures the spectrum of the object 10 based on the wave number change of the measured spectrum. The stress can be measured.

아울러, 상기 응력 측정장치(200)는, 상기 수동형 센서(100)가 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질 중 어느 하나로 이루어진 경우 산란광의 라만 스펙트럼을 측정하고, 상기 수동형 센서(100)가 산화 알루미늄으로 이루진 경우에는 형광의 형광 스펙트럼을 측정하게 된다.The passive sensor 100 measures the Raman spectrum of the scattered light when the passive sensor 100 is made of any one of silicon dioxide, iron oxide and carbon double bond material, When this is done, the fluorescent spectrum of the fluorescence is measured.

그리고, 상기 응력 측정장치(200)는, 결정 방향이 다르게 설치된 단결정 구조의 수동형 센서(100)들을 이용하여 각 방향별 응력의 크기를 측정하거나, 다결정 구조의 수동형 센서(100)를 이용하여 대상물(10)로부터 전달된 응력 크기의 총합을 측정할 수 있다.The stress measuring apparatus 200 may measure the stress of each direction using the single pass type sensors 100 having different crystal orientations or may measure the stress of each object by using the passive type sensor 100 having a multi- 10). ≪ / RTI >

이하에서는, 도 7을 참조하여, 상기 응력 측정장치(200)의 세부 구성에 대해 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the detailed configuration of the stress measuring apparatus 200 will be described in more detail with reference to FIG.

상기 레이저부(210)는 레이저를 생성하여 출력하며, 전술한 레이저는 적색 레이저, 녹색 레이저 또는 자색 레이저로 선택될 수 있으나, 상기 수동형 센서(100)가 산화 알루미늄으로 이루어진 경우에는 녹색 레이저로 선택하는 것이 바람직하다.The laser unit 210 generates and outputs a laser, and the laser may be selected from a red laser, a green laser, or a purple laser. In the case where the passive sensor 100 is made of aluminum oxide, .

상기 탐침부(220)는 상기 레이저부(210)로부터 생성된 레이저를 상기 수동형 센서(100)의 표면에 조사하고, 상기 수동형 센서(100)로부터 반사된 산란광 또는 형광을 수집하는 기능을 수행한다.The probe unit 220 irradiates the laser generated from the laser unit 210 to the surface of the passive sensor 100 and collects scattered light or fluorescence reflected from the passive sensor 100.

바람직하게, 상기 탐침부(220)는 소정 길이를 갖는 광섬유 케이블로 구비될 수 있으며, 아울러, 상기 수동형 센서(100)로부터 수집된 산란광 또는 형광을 제외한 노이즈를 제거하기 위한 용도의 필터를 포함할 수도 있다.Preferably, the probe unit 220 may include an optical fiber cable having a predetermined length, and may include a filter for removing noise other than scattered light or fluorescence collected from the passive sensor 100 have.

상기 분광부(230)는 상기 탐침부(220)를 통해 수집된 산란광 또는 형광의 스펙트럼을 측정하는 기능을 수행하며, 회절격자 분광기 및 푸리에 변환 분광기 중 어느 하나로 구비될 수 있으나, 상기 수동형 센서(100)가 산화 알루미늄으로 이루어진 경우에는 회절격자 분광기로 구비함이 바람직하다. 또한, 상기 분광부(230)로부터 측정된 스펙트럼에 대한 정보는 후술할 판별부(240)로 출력된다.The spectroscopic unit 230 may measure scattered light or fluorescence spectra collected through the probe unit 220 and may be provided by any one of a diffraction grating spectrometer and a Fourier transform spectroscope. ) Is made of aluminum oxide, it is preferably provided with a diffraction grating spectrometer. The information on the spectrum measured by the spectroscopic unit 230 is output to the determination unit 240, which will be described later.

상기 판별부(240)는 상기 분광부(230)에서 측정된 스펙트럼의 현재 파수와 과거에 측정된 초기 파수 간의 변화량에 기초하여 대상물(10)에 유도된 상대 응력 또는 절대 응력을 측정하는 기능을 수행한다.The determining unit 240 performs a function of measuring a relative stress or an absolute stress induced in the object 10 based on a change amount between the present wave number of the spectrum measured by the spectroscopic unit 230 and the initial wave number measured in the past do.

예컨대, 상기 판별부(240)는 상기 수동형 센서(100)가 대상물(10)에 최초 설치된 시점에 측정된 초기 파수와 현재 파수를 비교하고 그 변화량에 근거하여 대상물(10)에 유도된 상대 응력을 측정하거나, 상기 수동형 센서(100)와 동일한 분말 상태의 물질로부터 측정된 초기 파수와 현재 파수를 비교하고 그 변화량에 근거하여 대상물(10)에 유도된 절대 응력을 측정할 수 있으며, 사전에 정의된 압전분광계수를 곱하여 각 응력의 크기를 계산할 수 있다.For example, the determining unit 240 compares the initial wave number measured at the time when the passive sensor 100 is initially installed on the object 10 with the current wave number, and calculates the relative stress induced in the object 10 based on the variation Or compare an initial wave number measured from a powdery material identical to that of the passive sensor 100 to a present wave number and measure the absolute stress induced in the object 10 based on the variation, The magnitude of each stress can be calculated by multiplying by the number of piezoelectric spectroscopy.

그리고, 상기 판별부(240)는 현재 파수의 이동 방향에 기초하여 대상물(10)에 유도된 특정 응력이 압축 응력 또는 인장 응력에 의한 것인지의 여부를 판별할 수도 있다.The determining unit 240 may determine whether the specific stress induced in the object 10 is due to compressive stress or tensile stress based on the current wave number movement direction.

예컨대, 상기 판별부(240)는 상기 수동형 센서(100)가 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질 중 어느 하나로 이루어진 경우, 현재 파수의 첨두값이 양의 방향으로 이동하면 압축 응력이 유도된 것으로 판별하고 음의 방향으로 이동하면 인장 응력이 유도된 것으로 판별하게 된다.For example, when the passive sensor 100 is made of silicon dioxide, iron oxide, or carbon double bond material, the determination unit 240 determines that the compressive stress is induced when the peak value of the present wave number moves in the positive direction And when it moves in the negative direction, it is judged that the tensile stress is induced.

그리고, 상기 판별부(240)는 상기 수동형 센서(100)가 산화 알루미늄으로 이루어진 경우에는, 현재 파수의 첨두값이 양의 방향으로 이동하면 인장 응력이 유도된 것으로 판별하고 음의 방향으로 이동하면 압축 응력이 유도된 것으로 판별하게 된다.When the passive sensor 100 is made of aluminum oxide, the determining unit 240 determines that the tensile stress is induced when the peak value of the present wave number moves in the positive direction, It is determined that the stress is induced.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 응력 측정 시스템은, 건축 구조물 및 토목 구조물을 포함하는 응력을 측정하고자 하는 대상물(10)의 응력 변화를 정확하게 측정할 수 있고, 그 응력이 압축 응력에 의한 것인지 또는 인장 응력에 의한 것인지를 판별할 수 있다.Therefore, the stress measurement system according to the embodiment of the present invention can accurately measure the stress change of the object 10 to measure the stress including the building structure and the civil structure, and determines whether the stress is due to compressive stress Or by tensile stress.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 응력 측정 시스템은, 상기 응력 측정장치(200)를 대상물(10)에 직접적으로 접촉시키거나 고정하지 않는 비접촉 방식으로 그 대상물(10)의 응력을 측정할 수 있으므로, 건축 구조물 및 토목 구조물의 안전성에 악영향을 발생시키지 않고 응력 측정이 가능한 이점이 있다.The stress measuring system according to an embodiment of the present invention can measure the stress of the object 10 in a noncontact manner in which the stress measuring apparatus 200 is not directly contacted with or fixed to the object 10 Therefore, there is an advantage that the stress can be measured without adversely affecting the safety of building structures and civil engineering structures.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 응력 측정 시스템은, 상기 수동형 센서(100)에 대한 전원 공급이나 전기적인 배선이 필요하지 않으므로, 별도의 유지관리 비용 및 설치 비용을 절감할 수 있다.In addition, since the stress measurement system according to an embodiment of the present invention does not require power supply or electrical wiring to the passive sensor 100, it is possible to reduce maintenance and installation costs.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 응력 측정 시스템은, 소정 길이의 탐침부(200)를 이용하여 대상물에 레이저를 조사하고 반사된 산란광이나 형광을 수집할 수 있으므로, 사용자의 접근이 어려운 위치의 응력 측정을 수월하게 한다.In addition, the stress measuring system according to an embodiment of the present invention can irradiate an object with a laser using the probe unit 200 having a predetermined length and collect reflected scattered light or fluorescence. Therefore, Make stress measurement easier.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 응력 측정 시스템은, 상기 수동형 센서(100)로 구성되는 산화 알루미늄, 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질의 물적 특성 및 화학적 특성이 우수하므로, 상기 수동형 센서(100)를 자주 교체할 필요없이 대상물의 설계 수명동안 사용이 가능한 이점이 있다.
The stress measurement system according to an embodiment of the present invention is excellent in physical properties and chemical characteristics of aluminum oxide, silicon dioxide, iron oxide, and carbon double bond material composed of the passive sensor 100, 100) can be used during the design life of the object without the need for frequent replacement.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 응력 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a stress measuring method according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 응력 측정 시스템에서 수행되는 응력 측정 방법을 설명한다.Referring to FIG. 8, a stress measurement method performed in the stress measurement system according to an embodiment of the present invention will be described.

다만, 도 8에 도시된 응력 측정 방법에서 수행되는 기능은 모두 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 응력 측정 시스템에서 수행되므로, 명시적인 설명이 없어도, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 응력 측정 방법에서 수행되고, 도 8을 참조하여 설명하는 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 응력 측정 시스템에서 그대로 수행됨을 주의해야 한다.However, since the functions performed in the stress measuring method shown in FIG. 8 are all performed in the stress measuring system described with reference to FIGS. 1 to 7, all the functions described with reference to FIGS. 1 to 7, It should be noted that all of the functions performed in the stress measurement method according to the preferred embodiment of the present invention and described with reference to FIG. 8 are performed in the stress measurement system according to the preferred embodiment of the present invention.

먼저, 탐침부를 이용하여, 응력을 측정하고자 하는 대상물의 표면에 설치되어 그 대상물의 응력을 전달받는 수동형 센서에 레이저를 조사하고, 상기 수동형 센서로부터 반사된 산란광 또는 형광을 수집한다(S100).First, a laser is irradiated to a passive sensor which is provided on the surface of an object to be measured for stress and receives the stress of the object, using the probe, and scattered light or fluorescence reflected from the passive sensor is collected (S100).

이때, 상기 탐침부를 통해 조사되는 레이저는 레이저부에서 생성될 수 있으며, 상기 수동형 센서는 박막 형태로 형성되고, 대상물로부터 전달된 응력의 크기에 따라 산란광 또는 형광에서 측정되는 스펙트럼의 파수가 변화하는 물질을 포함하는 타겟으로 구현될 수 있다.At this time, the laser irradiated through the probe unit can be generated in the laser unit, and the passive sensor is formed in the form of a thin film, and the scattered light or the substance whose spectral wave number measured in fluorescence changes according to the magnitude of the stress transmitted from the object As shown in FIG.

아울러, 상기 수동형 센서는 산화 알루미늄, 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질 중 어느 하나의 물질을 포함하여 구성될 수 있고, 단결정 구조로 형성되거나 다결정 구조로 형성될 수 있다.In addition, the passive type sensor may include any one of aluminum oxide, silicon dioxide, iron oxide, and carbon double bond material, and may be formed of a single crystal structure or a polycrystalline structure.

또한, 상기 수동형 센서에 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질 중 어느 하나가 포함된 경우 상기 탐침부로부터 조사된 레이저에 의해 산란광이 반사되고, 상기 수동형 센서에 산화 알루미늄이 포함된 경우 상기 탐침부로부터 조사된 레이저에 의해 형광이 반사되게 된다.When the passive sensor includes any one of silicon dioxide, iron oxide, and carbon double bond material, scattered light is reflected by the laser irradiated from the probe, and when aluminum oxide is included in the passive sensor, Fluorescence is reflected by the irradiated laser.

한편, 상기 수동형 센서는, 사전에 제작된 후 대상물의 표면에 부착하는 방식으로 설치되거나, 대상물에 시공 또는 교체될 자재의 표면에 직접 증착한 후 그 자재를 대상물에 시공 또는 결합하는 방식으로 설치되거나, 대상물에 시공 또는 교체될 자재의 표면에 소정의 코팅막을 형성하고 열처리를 가하여 상기 수동형 센서를 성장시킨 후 그 자재를 대상물에 시공 또는 결합하는 방식으로 설치될 수 있다.Meanwhile, the passive type sensor may be installed in a manner of attaching to a surface of an object after being manufactured in advance, or may be installed by directly depositing the material on a surface of a material to be installed or replaced, , A predetermined coating film is formed on the surface of a material to be installed or replaced on the object, a heat treatment is applied to the passive sensor, and the material is installed or joined to the object.

그 다음에는, 상기 탐침부에서 수집된 산란광 또는 형광의 스펙트럼을 측정한 다음, 상기 측정된 스펙트럼의 파수(Wavenumber) 변화에 기초하여 대상물의 응력을 측정하게 된다(S200).Next, the spectrum of the scattered light or fluorescence collected by the probe is measured, and then the stress of the object is measured based on the change of the Wavenumber of the measured spectrum (S200).

이때, 분광부는 상기 탐침부를 통해 수집된 산란광 또는 형광의 스펙트럼을 측정하고(S210), 판별부는 상기 측정된 스펙트럼의 현재 파수와 과거에 측정된 초기 파수 간의 변화량에 기초하여 대상물에 유도된 상대 응력 또는 절대 응력을 측정하며 현재 파수의 이동 방향에 기초하여 대상물에 유도된 특정 응력이 압축 응력 또는 인장 응력에 의한 것인지의 여부를 판별하게 된다(S220).At this time, the spectroscopic unit measures the spectrum of the scattered light or fluorescence collected through the probe unit (S210), and the determination unit determines the relative stress induced in the object based on the variation between the present wave number of the measured spectrum and the past wave number measured in the past The absolute stress is measured and it is determined whether a specific stress induced in the object is due to compressive stress or tensile stress based on the moving direction of the present wave number (S220).

상기 판별부는 상기 수동형 센서로부터 반사된 산란광 또는 형광의 파수 변화를 분석하여 대상물의 응력을 측정할 수 있는데, 예컨대, 상기 수동형 센서가 대상물에 최초 설치된 시점에 측정된 초기 파수와 현재 파수를 비교하고 그 변화량에 근거하여 대상물에 유도된 상대 응력을 측정하거나, 상기 수동형 센서와 동일한 분말 상태의 물질로부터 측정된 초기 파수와 현재 파수를 비교하고 그 변화량에 근거하여 대상물에 유도된 절대 응력을 측정할 수 있다.The determination unit can measure the stress of the object by analyzing the change of the wave number of scattered light or fluorescence reflected from the passive sensor. For example, when the passive sensor is initially installed on the object, The relative stress induced in the object can be measured based on the change amount or the initial wave number measured from the same powdery material as the passive type sensor can be compared with the present wave number and the absolute stress induced in the object can be measured based on the change amount .

그리고, 상기 판별부는 결정 방향이 다르게 설치된 단결정 구조의 수동형 센서들을 이용하여 각 방향별 응력의 크기를 측정하거나, 다결정 구조의 수동형 센서를 이용하여 대상물로부터 전달된 응력 크기의 총합을 측정할 수도 있다.The discrimination unit may measure the magnitude of stress in each direction using a single-crystal passive sensor having different crystal orientations, or may measure a sum of magnitudes of stress transmitted from the object using a passive sensor of a polycrystalline structure.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

100 : 수동형 센서
200 : 응력 측정장치
210 : 레이저부
220 : 탐침부
230 : 분광부
240 : 판별부100: Passive sensor
200: Stress measuring device
210: laser part
220:
230:
240:

Claims (20)

응력을 측정하고자 하는 대상물의 표면에 설치되어, 그 대상물의 응력을 전달받는 수동형 센서; 및
상기 수동형 센서에 레이저를 조사하고, 이로부터 반사된 산란광 또는 형광의 스펙트럼을 측정한 다음, 상기 측정된 스펙트럼의 파수(Wavenumber) 변화에 기초하여 대상물의 응력을 측정하는 응력 측정장치;를 포함하는 응력 측정 시스템.
A passive sensor provided on a surface of an object to be measured for stress and receiving stress of the object; And
And a stress measuring device for irradiating the passive sensor with a laser, measuring a spectrum of scattered light or fluorescence reflected from the passive sensor, and measuring a stress of the object based on a change in the Wavenumber of the measured spectrum Measuring system.
제 1항에 있어서,
상기 수동형 센서는,
박막 형태로 형성되고, 대상물로부터 전달된 응력의 크기에 따라 산란광 또는 형광에서 측정되는 스펙트럼의 파수가 변화하는 물질을 포함하는 타겟인 것을 특징으로 하는 응력 측정 시스템.
The method according to claim 1,
In the passive sensor,
Wherein the target is a target including a material which is formed in a thin film form and changes in the wave number of the spectrum measured by scattered light or fluorescence depending on the magnitude of the stress transmitted from the object.
제 2항에 있어서,
상기 수동형 센서는,
산화 알루미늄, 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질 중 어느 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 응력 측정 시스템.
3. The method of claim 2,
In the passive sensor,
Aluminum oxide, silicon dioxide, iron oxide, and carbon double bond material.
제 3항에 있어서,
상기 수동형 센서에 산화 알루미늄이 포함된 경우 상기 응력 측정장치로부터 조사된 레이저에 의해 형광이 반사되고,
상기 응력 측정장치는,
상기 수동형 센서로부터 반사된 형광으로부터 측정되는 형광 스펙트럼의 파수 변화를 분석하여 대상물의 응력을 측정하는 것을 특징으로 하는 응력 측정 시스템.
The method of claim 3,
When aluminum oxide is contained in the passive sensor, fluorescence is reflected by the laser irradiated from the stress measuring device,
Wherein the stress measuring device comprises:
And the stress of the object is measured by analyzing the change in the wave number of the fluorescence spectrum measured from the fluorescence reflected from the passive type sensor.
제 3항에 있어서,
상기 수동형 센서에 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질 중 어느 하나가 포함된 경우 상기 응력 측정장치로부터 조사된 레이저에 의해 산란광이 반사되고,
상기 응력 측정장치는,
상기 수동형 센서로부터 반사된 산란광으로부터 측정되는 라만 스펙트럼의 파수 변화를 분석하여 대상물의 응력을 측정하는 것을 특징으로 하는 응력 측정 시스템.
The method of claim 3,
When the passive sensor includes any one of silicon dioxide, iron oxide, and carbon double bond material, the scattered light is reflected by the laser irradiated from the stress measuring device,
Wherein the stress measuring device comprises:
Wherein the stress of the object is measured by analyzing the wave number change of Raman spectrum measured from the scattered light reflected from the passive type sensor.
제 1항에 있어서,
상기 수동형 센서는,
사전에 제작된 수동형 센서를 대상물의 표면에 부착하는 방식으로 설치되거나, 대상물에 시공 또는 교체될 자재의 표면에 직접 증착한 후 그 자재를 대상물에 시공 또는 결합하는 방식으로 설치되거나, 대상물에 시공 또는 교체될 자재의 표면에 소정의 코팅막을 형성하고 열처리를 가하여 상기 수동형 센서를 성장시킨 후 그 자재를 대상물에 시공 또는 결합하는 방식으로 설치되는 것을 특징으로 하는 응력 측정 시스템.
The method according to claim 1,
In the passive sensor,
A passive sensor manufactured in advance may be attached to the surface of the object, or may be installed by directly depositing the material on the surface of the material to be installed or replaced, and then installing or bonding the material to the object, Wherein a predetermined coating film is formed on a surface of a material to be replaced and the passive sensor is grown by applying a heat treatment, and the material is installed or joined to a target object.
제 1항에 있어서,
상기 수동형 센서는 단결정 구조로 형성되고,
상기 응력 측정장치는,
결정 방향이 다르게 설치된 단결정 구조의 수동형 센서들을 이용하여 각 방향별 응력의 크기를 측정하는 것을 특징으로 하는 응력 측정 시스템.
The method according to claim 1,
The passive sensor is formed in a single crystal structure,
Wherein the stress measuring device comprises:
Wherein the stress measuring unit measures the magnitude of stress in each direction by using passive sensors of a single crystal structure provided with different crystal directions.
제 1항에 있어서,
상기 수동형 센서는 다결정 구조로 형성되고,
상기 응력 측정장치는,
다결정 구조의 수동형 센서를 이용하여 대상물로부터 전달된 응력 크기의 총합을 측정하는 것을 특징으로 하는 응력 측정 시스템.
The method according to claim 1,
The passive sensor is formed in a polycrystalline structure,
Wherein the stress measuring device comprises:
Wherein a total of the stresses transmitted from the object is measured using a passive sensor of a polycrystalline structure.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 응력 측정장치는,
레이저를 생성하는 레이저부;
상기 레이저부로부터 생성된 레이저를 상기 수동형 센서의 표면에 조사하고, 상기 수동형 센서로부터 반사된 산란광 또는 형광을 수집하는 탐침부;
상기 탐침부를 통해 수집된 산란광 또는 형광의 스펙트럼을 측정하는 분광부; 및
상기 측정된 스펙트럼의 현재 파수와 과거에 측정된 초기 파수 간의 변화량에 기초하여 대상물에 유도된 상대 응력 또는 절대 응력을 측정하고, 현재 파수의 이동 방향에 기초하여 대상물에 유도된 특정 응력이 압축 응력 또는 인장 응력에 의한 것인지의 여부를 판별하는 판별부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 응력 측정 시스템.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the stress measuring device comprises:
A laser part for generating a laser;
A probe for irradiating the laser generated from the laser part to the surface of the passive sensor and collecting scattered light or fluorescence reflected from the passive sensor;
A spectroscopic unit for measuring spectra of scattered light or fluorescence collected through the probe unit; And
Measuring a relative stress or an absolute stress induced in the object based on a change amount between the present wave number of the measured spectrum and the past wave number measured in the past and determining a specific stress induced in the object based on the moving direction of the present wave number, And a discrimination unit for discriminating whether or not the tensile stress is caused by tensile stress.
수동형 센서 및 응력 측정장치를 포함하는 응력 측정 시스템에서 수행되는 응력 측정 방법으로서,
(1) 상기 응력 측정장치가, 응력을 측정하고자 하는 대상물의 표면에 설치되어 그 대상물의 응력을 전달받는 수동형 센서에 레이저를 조사하고, 상기 수동형 센서로부터 반사된 산란광 또는 형광을 수집하는 단계; 및
(2) 상기 응력 측정장치가, 상기 수집된 산란광 또는 형광의 스펙트럼을 측정한 다음, 상기 측정된 스펙트럼의 파수(Wavenumber) 변화에 기초하여 대상물의 응력을 측정하는 단계;를 포함하는 응력 측정 방법.
A stress measurement method performed in a stress measurement system comprising a passive sensor and a stress measurement device,
(1) The stress measuring apparatus comprises a step of irradiating a laser to a passive sensor provided on a surface of an object to be measured for stress and receiving stress of the object, and collecting scattered light or fluorescence reflected from the passive sensor; And
(2) measuring the stress of the object based on a change in the Wavenumber of the measured spectrum after measuring the spectrum of the scattered light or fluorescence collected by the stress measuring device.
제 10항에 있어서,
상기 제 (2)단계는,
(2-1) 상기 응력 측정장치가, 상기 수집된 산란광 또는 형광의 스펙트럼을 측정하는 단계; 및
(2-2) 상기 응력 측정장치가, 상기 측정된 스펙트럼의 현재 파수와 과거에 측정된 초기 파수 간의 변화량에 기초하여 대상물에 유도된 상대 응력 또는 절대 응력을 측정하고, 현재 파수의 이동 방향에 기초하여 대상물에 유도된 특정 응력이 압축 응력 또는 인장 응력에 의한 것인지의 여부를 판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 응력 측정 방법.
11. The method of claim 10,
The step (2)
(2-1) the stress measuring apparatus measuring the collected scattered light or spectrum of fluorescence; And
(2-2) The stress measuring device measures a relative stress or an absolute stress induced in an object based on a change amount between a present wave number of the measured spectrum and an initial wave number measured in the past, And determining whether the specific stress induced in the object is due to compressive stress or tensile stress.
제 11항에 있어서,
상기 제 (2-2)단계에서 상기 응력 측정장치는,
상기 수동형 센서가 대상물에 최초 설치된 시점에 측정된 초기 파수와 현재 파수를 비교하고, 그 변화량에 근거하여 대상물에 유도된 상대 응력을 측정하는 것을 특징으로 하는 응력 측정 방법.
12. The method of claim 11,
In the (2-2) step,
Wherein the passive sensor compares the measured initial wave number with the present wave number at the time when the passive sensor is initially installed on the object and measures the relative stress induced in the object based on the variation.
제 11항에 있어서,
상기 제 (2-2)단계에서 상기 응력 측정장치는,
상기 수동형 센서와 동일한 분말 상태의 물질로부터 측정된 초기 파수와 현재 파수를 비교하고, 그 변화량에 근거하여 대상물에 유도된 절대 응력을 측정하는 것을 특징으로 하는 응력 측정 방법.
12. The method of claim 11,
In the (2-2) step,
Comparing the initial wave number and the present wave number measured from the same powdery material as that of the passive sensor, and measuring the absolute stress induced in the object based on the variation.
제 10항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 (1)단계에서 상기 수동형 센서는,
박막 형태로 형성되고, 대상물로부터 전달된 응력의 크기에 따라 산란광 또는 형광에서 측정되는 스펙트럼의 파수가 변화하는 물질을 포함하는 타겟인 것을 특징으로 하는 응력 측정 방법.
14. The method according to any one of claims 10 to 13,
In the step (1), the passive sensor may include:
Wherein the target is a thin film formed of a material including a substance whose scattering light or a spectrum of fluorescence measured in fluorescence changes according to the magnitude of the stress transmitted from the object.
제 14항에 있어서,
상기 제 (1)단계에서 상기 수동형 센서는,
산화 알루미늄, 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질 중 어느 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 응력 측정 방법.
15. The method of claim 14,
In the step (1), the passive sensor may include:
Aluminum oxide, silicon dioxide, iron oxide, and carbon double bond material.
제 15항에 있어서,
상기 제 (1)단계에서, 상기 수동형 센서에 산화 알루미늄이 포함된 경우 상기 응력 측정장치로부터 조사된 레이저에 의해 형광이 반사되고,
상기 제 (2)단계에서 상기 응력 측정장치는,
상기 수동형 센서에서 반사된 형광으로부터 측정되는 스펙트럼의 파수 변화를 분석하여 대상물의 응력을 측정하는 것을 특징으로 하는 응력 측정 방법.
16. The method of claim 15,
In the step (1), when aluminum oxide is included in the passive sensor, fluorescence is reflected by the laser irradiated from the stress measuring device,
In the step (2), the stress-
Wherein the stress of the object is measured by analyzing a change in the wave number of the spectrum measured from the fluorescence reflected from the passive sensor.
제 15항에 있어서,
상기 제 (1)단계에서, 상기 수동형 센서에 이산화 규소, 산화철 및 탄소이중결합물질 중 어느 하나가 포함된 경우 상기 응력 측정장치로부터 조사된 레이저에 의해 산란광이 반사되고,
상기 제 (2)단계에서 상기 응력 측정장치는,
상기 수동형 센서에서 반사된 산란광으로부터 측정되는 스펙트럼의 파수 변화를 분석하여 대상물의 응력을 측정하는 것을 특징으로 하는 응력 측정 방법.
16. The method of claim 15,
In the step (1), when any one of silicon dioxide, iron oxide, and carbon double bond material is contained in the passive sensor, the scattered light is reflected by the laser irradiated from the stress measuring device,
In the step (2), the stress-
Wherein the stress of the object is measured by analyzing the wave number change of the spectrum measured from the scattered light reflected from the passive type sensor.
제 14항에 있어서,
상기 제 (1)단계에서 상기 수동형 센서는,
사전에 제작된 수동형 센서를 대상물의 표면에 부착하는 방식으로 설치되거나, 대상물에 시공 또는 교체될 자재의 표면에 직접 증착한 후 그 자재를 대상물에 시공 또는 결합하는 방식으로 설치되거나, 대상물에 시공 또는 교체될 자재의 표면에 소정의 코팅막을 형성하고 열처리를 가하여 상기 수동형 센서를 성장시킨 후 그 자재를 대상물에 시공 또는 결합하는 방식으로 설치된 것을 특징으로 하는 응력 측정 방법.
15. The method of claim 14,
In the step (1), the passive sensor may include:
A passive sensor manufactured in advance may be attached to the surface of the object, or may be installed by directly depositing the material on the surface of the material to be installed or replaced, and then installing or bonding the material to the object, Wherein a predetermined coating film is formed on a surface of a material to be replaced and a heat treatment is applied thereto to grow the passive sensor, and the material is installed or joined to a target object.
제 14항에 있어서,
상기 제 (1)단계에서, 상기 수동형 센서는 단결정 구조로 형성되고,
상기 제 (2)단계에서 상기 응력 측정장치는,
결정 방향이 다르게 설치된 단결정 구조의 수동형 센서들을 이용하여 각 방향별 응력의 크기를 측정하는 것을 특징으로 하는 응력 측정 방법.
15. The method of claim 14,
In the step (1), the passive type sensor is formed in a single crystal structure,
In the step (2), the stress-
Wherein the magnitude of stress in each direction is measured using passive sensors having a single crystal structure provided with different crystal directions.
제 14항에 있어서,
상기 제 (1)단계에서, 상기 수동형 센서는 다결정 구조로 형성되고,
상기 제 (2)단계에서 상기 응력 측정장치는,
다결정 구조의 수동형 센서를 이용하여 대상물로부터 전달된 응력 크기의 총합을 측정하는 것을 특징으로 하는 응력 측정 방법.15. The method of claim 14,
In the step (1), the passive sensor is formed in a polycrystalline structure,
In the step (2), the stress-
Wherein a total of the stresses transmitted from the object is measured using a passive sensor having a polycrystalline structure.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200076848A (en) * 2018-12-20 2020-06-30 세종대학교산학협력단 self-stress measurable concrete composition and method for measuring stress
KR20200088123A (en) * 2019-01-14 2020-07-22 (주)유디엔에스 System for measuring stress and method using the same
KR102248496B1 (en) * 2019-12-04 2021-05-06 한국철도기술연구원 Stress measurment system for railway rail and measurement method using the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682098B2 (en) * 1987-07-08 1994-10-19 三菱電機株式会社 Stress evaluation device
JPH07306101A (en) * 1994-03-18 1995-11-21 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Stress detecting method
JP2011006442A (en) * 2010-08-16 2011-01-13 Maruha Nichiro Foods Inc Peptide-containing feeding regulator
US20150115159A1 (en) * 2012-05-04 2015-04-30 William Marsh Rice University Non-contact strain sensing of objects by use of single-walled carbon nanotubes

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5841130A (en) * 1997-02-14 1998-11-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army System for monitoring strain in concrete structures
KR101242873B1 (en) * 2011-06-02 2013-03-12 니뽄스틸코포레이션 Method and apparatus for measuring stress of strip sheet
US9442002B2 (en) * 2013-01-29 2016-09-13 Spectral Sciences, Inc. Remote optical sensing of the integrity of a structure using reflected or scattered light
KR101447090B1 (en) * 2013-04-29 2014-11-03 한국과학기술연구원 Distributed optical fiber sensor and sensing method using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682098B2 (en) * 1987-07-08 1994-10-19 三菱電機株式会社 Stress evaluation device
JPH07306101A (en) * 1994-03-18 1995-11-21 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Stress detecting method
JP2011006442A (en) * 2010-08-16 2011-01-13 Maruha Nichiro Foods Inc Peptide-containing feeding regulator
US20150115159A1 (en) * 2012-05-04 2015-04-30 William Marsh Rice University Non-contact strain sensing of objects by use of single-walled carbon nanotubes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
일본 특허공보 특허 제 6082098호(1994.10.19.) 1부. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200076848A (en) * 2018-12-20 2020-06-30 세종대학교산학협력단 self-stress measurable concrete composition and method for measuring stress
KR20200088123A (en) * 2019-01-14 2020-07-22 (주)유디엔에스 System for measuring stress and method using the same
KR102248496B1 (en) * 2019-12-04 2021-05-06 한국철도기술연구원 Stress measurment system for railway rail and measurement method using the same

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